Gracias al equipo iGEM UAM 2022 por
ayudarnos a traducir este artículo al español.
Para empezar, vivir de la agricultura no es fácil. Además, los agricultores suelen tener que enfrentarse a obstáculos medioambientales que provocan pérdidas de productos agrícolas. La pérdida de las cosechas puede deberse a condiciones meteorológicas extremas, patógenos, herbívoros, actividades sísmicas y mucho más. En países con un clima similar al que experimentamos aquí, en Suiza, los agricultores tienen que luchar contra un enemigo feroz durante la primavera: las heladas. Cada año, una gran cantidad de cultivos en Suiza se pierden debido a los daños causados por el hielo.
Otro enemigo notable contra el que luchan los agricultores son los patógenos, como las bacterias que atacan a las plantas, a menudo indetectables hasta que se han producido graves daños. Las bacterias pueden dañar las plantas de muchas maneras: pueden pudrir los tejidos de la planta, causar tumores, e incluso entrar en la planta y secuestrar sus sistemas moleculares para su propio beneficio egoísta que crea nutrientes consumibles sólo por las bacterias. Algunas bacterias incluso han evolucionado para utilizar las noches frías de Suiza en su beneficio, aprovechando las heladas para dañar la planta y entrar en sus tejidos. Un ejemplo especialmente interesante de este tipo de patógeno vegetal es Pseudomonas syringae, una bacteria que agrava los daños causados por las bajas temperaturas.
Pseudomonas syringae es un enemigo notable, especialmente en los árboles frutales durante el inicio de la primavera. Esta especie produce una proteína de nucleación de hielo (INP), una proteína que provoca la formación de cristales de hielo en la planta a altas temperaturas bajo cero. Estos cristales dañan el tejido de la planta, causando heridas que permiten a las bacterias entrar en la planta. En ausencia de estos patógenos, los tejidos de la planta pueden resistir temperaturas de hasta -8°C sin sufrir daños.
Los INP producidos por Pseudomonas syringae se adhieren a la membrana externa de la bacteria. Interactúan con las moléculas de agua y las reorganizan, permitiendo una formación más rápida de cristales de hielo a bajas temperaturas.
Las yemas de los árboles frutales y los frutos jóvenes se ven especialmente afectados por Pseudomonas syringae y las bajas temperaturas. Esta combinación puede provocar pérdidas agrícolas astronómicas. Como ejemplo, este año, en el Valais (Suiza), los agricultores perdieron el 85% de la producción de albaricoques a causa de las heladas. Los árboles de esta región están especialmente expuestos a estas bacterias. De hecho, los agricultores riegan sus plantas con la nieve derretida de las montañas. Sin embargo, esta agua se combina con la nieve derretida de las estaciones de esquí. Desgraciadamente para los agricultores, las P. syringae se utilizan para crear nieve de forma más eficiente en los cañones de nieve a lo largo de las pistas. Así, los agricultores rocían accidentalmente el patógeno sobre sus árboles, lo que provoca el agravamiento de los daños por heladas durante las noches frías.
Combatir este patógeno es complicado. De hecho, el uso de antibióticos, una de las formas más habituales de combatir la bacteria, no se aconseja en grandes cantidades, ya que podría crear cepas con resistencia. Además, la pulverización de antibióticos en los propios cultivos puede exponer a los consumidores a ingerir altas cantidades de antibióticos sin saberlo.
Una solución prometedora para combatir P. Syringae sería añadir diferentes cepas de
Pseudomonas en el entorno, provocando una competencia natural. Podríamos dotar a las otras cepas de Pseudomonas de herramientas, como las Tailocinas, para matar específicamente a P. Syringae.
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Referencias
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2. Snomax – Snomax [Internet]. [cited 2021 Aug 27]. Available from: https://www.snomax.com/product/snomax.html
3. Abricots | Valais Suisse [Internet]. [cited 2021 Aug 27]. Available from: https://www.valais.ch/fr/le-valais/produits-locaux/abricots
4. Roeters SJ, Golbek TW, Bregnhøj M, Drace T, Alamdari S, Roseboom W, et al. Ice-nucleating proteins are activated by low temperatures to control the structure of interfacial water. Nat Commun 2021 121 [Internet]. 2021 Feb 19 [cited 2021 Aug 27];12(1):1–9. Available from: https://www.nature.com/articles/s41467-021-21349-3
5. Pseudomonas syringae — Wikipédia [Internet]. [cited 2021 Aug 27]. Available from: https://fr.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas_syringae
